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什么是量子算法？现在的计算机普遍使用二进制代码进行运算，受制于二进制代码所携带的数据量。由于量子力学中讨论基本粒子的行为时有不确定性原理存在，所以一个量子单位会有两种以上的叠加状态，这样它所携带的信息量会远远大于二进制代码。
而基于量子叠加原理的某个指令集，会远远超过同样二进制代码的指令集的复杂程度。称之为“量子算法”；
量子算法有什么用？量子计算：突破传统计算瓶颈、拥有指数级计算能力。

突破传统计算瓶颈
计算机发展的瓶颈主要有两个。首先，随着晶体管体积不断缩小，计算机可容纳的元器件数量越来越多，产生的热量也随之增多。其次，随着元器件体积变小，电子会穿过元器件，发生量子隧穿效应，这导致了经典计算机的比特开始变得不稳定。
量子计算机的出现，巧妙地解决了计算机发展的瓶颈问题。丁洪说，从原理来看，量子计算机是可逆计算机，不会丢失信息。经典计算机则是不可逆计算机，不可逆计算过程中每个比特的操作都会有热损耗。
拥有指数级计算能力
中国科学院郭光灿院士曾这样解释量子计算机的计算能力。他说，量子比特可以制备两个逻辑态0和1的相干叠加态，换句话讲，它可以同时存储0和1。考虑一个N个物理比特的存储器，若它是经典存储器，则它只能存储2N个可能数据当中的某一个；若它是量子存储器，则它可同时存储2N个数据。而且随着N的增加，其存储信息的能力将呈指数级上升。
量子计算不仅可应用于人工智能领域，提升机器学习效率，还能应对复杂情况，如实现天气的精准预测。生活中的诸多不便如交通拥堵，也能依靠其算法解决。
“（量子计算）发展非常迅速。”丁洪说，以前普遍认为量子计算机是三、五十年之后才能出现的。按照现在的发展速度，可能三五年后就会出现。
量子中难是什么意思？量子中的“难”是指量子计算中存在着许多难题，这些问题目前在经典计算机上无法有效地解决，需要使用量子计算机来解决。这些难题包括：
1. 因式分解问题：将一个大的合数分解成质数的乘积。这个问题在传统计算机上是极其耗时的，但是量子计算机可以通过量子算法——Shor算法，以指数级的速度解决这个问题。
2. 离散对数问题：离散对数问题是一个数论问题，它在很多加密算法中广泛应用。传统计算机上解决这个问题是非常困难的，但是量子计算机可以使用另一个量子算法——Grover算法，以平方根级别的速度解决这个问题。
3. 量子模拟问题：许多自然科学和工程领域的问题都可以转化为量子系统的问题。利用量子计算机进行量子模拟可以更好地理解和预测这些问题的行为，包括材料科学、生物学和化学等领域的问题。
4. 优化问题：这些问题涉及到如何在各种约束下找到最优解。量子计算机可以使用量子优化算法来提高计算效率。
总之，“量子中的难题”是指利用量子计算机可以更容易地解决的问题，而这些问题对于传统的经典计算机而言是非常困难的。
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